ES2304953T3 - Procedimiento y dispositivo para la separacion de una capa superficial de un cuerpo liquido. - Google Patents
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Abstract
Un método para eliminar de un cuerpo líquido (4) de una mezcla de líquido, que forma una capa de la superficie sobre el cuerpo líquido, y separar esta mezcla de líquido en un líquido relativamente ligero y un líquido relativamente pesado, haciendo en primer lugar que la mezcla de líquido fluya desde el cuerpo líquido (4) sobre un miembro de salida de rebosadero (14) hasta una cámara colectora (15) y luego sea bombeada desde allí en un separador centrífugo, caracterizado porque la mezcla de líquido es bombeada desde la cámara colectora (15) hacia arriba y hasta un rotor centrífugo giratorio (10), incluido en dicho separador centrífugo, por medio de un miembro de bombeo (17) que está conectado con el rotor centrífugo (10) y que es giratorio con él y que se extiende hacia abajo en la mezcla de líquido en la cámara colectora (15).
Description
Procedimiento y dispositivo para la separación
de una capa superficial de un cuerpo líquido.
La presente invención se refiere a un método y a
un dispositivo para retirar de un cuerpo líquido una mezcla de
líquido, que forma una capa de la superficie sobre el cuerpo de
líquido, y para separar esta mezcla de líquido en un líquido
relativamente ligero y un líquido relativamente pesado.
Por ejemplo, en talleres con máquinas
herramientas para tornear y cortar piezas metálicas, existe una
necesidad de un método y un dispositivo del tipo mencionado
anteriormente para limpiar líquidos utilizados para fines de
refrigeración en las máquinas herramientas. Los refrigerantes de
este tipo se basan normalmente en agua y se deterioran durante el
uso, entre otras cosas, por pequeñas cantidades de aceite, tal como
aceite hidráulico y aceite lubricante, utilizados para la operación
de las máquinas herramientas. El aceite de este tipo provoca un
olor desagradable y vuelve el refrigerante in útil en el transcurso
del tiempo, sino se separa del refrigerante. Se conoce limpiar
refrigerantes de aceite por medio de un separador centrífugo. En la
práctica, esto se realiza de tal manera que se permite que una
mezcla de líquido en forma de refrigerante y aceite no deseado fluya
desde una capa superficial de un cuerpo líquido, que contiene el
refrigerante a limpiar, sobre un miembro de salida de rebosadero
dentro de una cámara colectora, desde la que se
bombea la mezcla de líquido por medio de un dispositivo de bombeo de un tipo u otro hasta el separador centrífugo.
bombea la mezcla de líquido por medio de un dispositivo de bombeo de un tipo u otro hasta el separador centrífugo.
Incluso en otros contextos, existe una necesidad
de un método y un dispositivo para liberar un líquido relativamente
pesado de pequeñas cantidades de un líquido relativamente ligero.
Por lo tanto, los líquidos utilizados para fines de limpieza deben
liberarse con frecuencia de contaminantes ligeros flotantes, para
que el líquido se pueda utilizar de nuevo.
El objeto de la presente invención es hacer
posible la limpieza de un líquido relativamente pesado de pequeñas
cantidades de un líquido relativamente ligero de una manera sencilla
y no costosa por medio de un dispositivo sencillo y económico. El
dispositivo debería ser compacto y debería poder montarse fácilmente
en conexión con un contenedor que contiene el líquido a limpiar.
Además, el dispositivo debería poder funcionar de forma automática,
y debería obtenerse un efecto de limpieza deseado sin necesidad de
coordinación complicada de la operación del separador centrífugo
con la operación del dispositivo de bombeo requerido para bombear el
líquido al separador centrífugo.
Para conseguir este objetivo, la invención
sugiere un método para de un cuerpo líquido una mezcla de líquido,
que forma una capa superficial sobre el cuerpo líquido, y separar
esta mezcla de líquido en un líquido relativamente ligero y un
líquido relativamente pesado, haciendo en primer lugar que la mezcla
de líquido fluya, como se conoce anteriormente, desde el cuerpo
líquido sobre un miembro de salida de rebosadero hasta una cámara
colectora y luego sea bombeada desde allí en un separador
centrífugo. El método de acuerdo con la invención se caracteriza
porque la mezcla de líquido es bombeada desde la cámara colectora
hacia arriba y hasta un rotor centrífugo giratorio, que forma parte
del separador centrífugo, por medio de un miembro de bombeo que está
conectado con el rotor centrífugo y que es giratorio con él y que
se extiende hacia abajo en la mezcla de líquido en la cámara
colectora. Con preferencia, dicho miembro de salida de rebosadero es
móvil verticalmente con respecto a dicho miembro de bombeo,
provocando, además, que la mezcla de líquido fluya desde el cuerpo
líquido hasta el contenedor colector en una cantidad por unidad de
tiempo que corresponde a la capacidad del miembro de bombeo y/o al
rotor centrífugo correspondiente.
Para conseguir una función deseada del miembro
de salida de rebosadero móvil verticalmente se puede utilizar una
técnica previamente conocida. Por lo tanto, el miembro de salida de
rebosadero se puede mantener flotando sobre dicho cuerpo líquido,
de acuerdo con el documento
US-A-3.633.749 o se puede mantener
flotando sobre la mezcla líquida presente en dicha cámara
colectora, de acuerdo con el documento
US-A-5.693.218. Además, se puede
contemplar una tecnología diferente para el control automático de la
cantidad de mezcla de líquido que debe fluir desde la capa
superficial del cuerpo líquido hasta la cámara colectora. Una misión
básica para el miembro de salida de rebosadero consiste en adaptar
el flujo de mezcla de líquido nueva en la cámara colectora al flujo
de mezcla líquida bombeada desde la cámara colectora hasta el rotor
centrífugo por medio del dispositivo de bombeo.
Si se modifica el nivel de la capa de la
superficie del cuerpo líquido, es deseable que el miembro de salida
de rebosadero se adapte de forma automática por sí mismo a ello.
Esto requiere, si la cámara colectora está delimitada por un
contenedor colector que tiene ciertas partes inmóviles
verticalmente, que al menos parte de una pared del contenedor
colector sea móvil verticalmente junto con el miembro de salida de
rebosadero.
En una forma de realización preferida de la
invención, una parte de pared del contenedor colector de este tipo
incluye un fuelle, pero de una manera alternativa se pueden utilizar
dispositivos de sellado de diferentes tipos entre el miembro de
salida de rebosadero y partes inmóviles verticalmente del contenedor
colector.
Para la limpieza de una mezcla de líquido, que
ha sido transferido de la manera descrita anteriormente desde la
capa superficial de un cuerpo líquido hasta un contenedor colector
para transporte posterior a un separador centrífugo, se sugiere de
acuerdo con la invención que el separador centrífugo incluya un
rotor centrífugo, que está conectado a un dispositivo de bombeo
adaptado para extenderse desde arriba y hacia abajo dentro de la
mezcla de líquido presente en el contenedor colector, que el
separador centrífugo incluya adicionalmente un dispositivo de
accionamiento, que está adaptado para accionar el rotor centrífugo
así como el dispositivo de bombeo conectado con el mismo y que el
dispositivo de bombeo esté adaptado para bombear la mezcla de
líquido hasta y dentro del rotor centrífugo.
Dicho dispositivo de bombeo se puede diseñar de
muchas maneras diferentes. Con preferencia, incluye un miembro de
bombeo que está conectado directamente con el rotor centrífugo, de
manera que el dispositivo de accionamiento común se puede adaptar
para rotación tanto del rotor centrífugo como también del miembro de
bombeo a través de uno y el mismo dispositivo de transmisión. No
obstante, esto no es absolutamente necesario de acuerdo con la
invención. De una manera alternativa, el dispositivo de
accionamiento se puede acoplar separadamente al miembro de bombeo,
en cuyo caso se puede utilizar un dispositivo de engranaje de un
tipo u otro entre el dispositivo de accionamiento y uno del rotor
centrífugo y el miembro de bombeo. Más importante es que un
incremento de la velocidad de rotación del miembro de bombeo, que
significa un incremento del flujo de líquido hacia el rotor
centrífugo, implica un incremento correspondiente de la capacidad de
separación del rotor centrífugo como una consecuencia de un
incremento de la velocidad de rotación del mismo.
En una forma de realización preferida de la
invención, un dispositivo de bombeo incluye un miembro de bombeo
tubular, que es giratorio alrededor de un eje de rotación
substancialmente vertical y que tiene un canal de bombeo central
para conducir la mezcla de líquido desde el contenedor colector
hasta el rotor centrífugo. Con preferencia, tanto el rotor
centrífugo como también el miembro de bombeo son giratorios
alrededor de dicho eje de rotación vertical y en la forma de
realización preferida, el miembro de bombeo, como se ha mencionado,
está conectado directamente con el rotor centrífugo para rotación
junto con el mismo. Un dispositivo de bombeo de este tipo es muy
cuidadoso con el líquido bombeado, es decir, que tiene una capacidad
de bombeo de líquido sin someterlo a fuerzas de cizallamiento
extremadamente grandes. Las fuerzas de cizallamiento de este tipo
son desfavorables en este contexto, puesto que provocan la formación
indeseable de emulsión de los dos líquidos a separar uno del otro
en el separador centrífugo.
El método y el dispositivo de acuerdo con la
invención se pueden utilizar para la limpieza continua de un
líquido, siendo retornado el líquido limpio directamente a dicho
cuerpo líquido. El líquido limpio es retornado con preferencia a un
nivel por debajo de la capa superficial predeterminada del cuerpo
líquido, de manera que la pre-separación que ha
ocurrido en el cuerpo líquido es perturbada en la menor medida
posible. En el dispositivo de acuerdo con la invención, el retorno
se realiza por medio de una carcasa estacionaria, que rodea el
rotor centrífugo y que tiene un miembro de retorno que se extiende
hacia abajo en el cuerpo líquido hasta dicho nivel.
Como se ha mencionado, el miembro de bombeo
giratorio que se extiende hacia abajo dentro del líquido a limpiar
es con preferencia tubular. Para reducir al mínimo la superficie
húmeda del miembro de bombeo y/o para evitar que el líquido sea
bombeado hacia arriba sobre el lado exterior del miembro de bombeo,
éste está rodeado de acuerdo con otro desarrollo de la invención
por una pared no giratoria adaptada para extenderse desde arriba y
hacia abajo dentro de la mezcla de líquido, que durante el
funcionamiento del dispositivo está presente en el contenedor
colector, estando dispuesto un dispositivo de sellado para sellar
entre la pared no giratoria y el miembro de bombeo giratorio. El
dispositivo de sellado puede tener cualquier diseño adecuado. Por
ejemplo, una llamada junta de labio anular de caucho o de algún
otro material elástico puede ser soportada por la pared no
giratoria y rodear el miembro de bombeo y sellar radialmente contra
el lado exterior del mismo. Alternativamente, una junta de labio
anular similar puede estar soportada por el miembro de bombeo
giratorio, de manera que por medio de la fuerza centrífuga se puede
mantener presionada radialmente hacia fuera contra la pared
circundante no giratoria.
En una forma de realización preferida de la
invención, el dispositivo de sellado incluye un miembro de sellado
anular móvil axialmente y medios adaptados para realizar una fuerza
de sellado axial entre la pared no giratoria o miembros no
giratorios conectados con ella y el miembro de bombeo giratorio. El
miembro de sellado puede ser giratorio junto con el miembro de
bombeo, pero con preferencia es no giratorio y está adaptado para
ser presionado axialmente contra una superficie de sellado, con
preferencia una superficie extrema del miembro de bombeo
giratorio.
Una pared no giratoria del tipo mencionado
anteriormente, que rodea el miembro de bombeo, protege contra
contacto involuntario con el miembro de bombeo durante la rotación
del mismo.
Si el rotor centrífugo está suspendido desde un
dispositivo de suspensión flexible, dicha pared no giratoria está
suspendida con preferencia desde el mismo dispositivo de suspensión
flexible para evitar movimientos pendulares relativos entre las
superficies de sellado giratorias y no giratorias del dispositivo de
sellado durante el funcionamiento del rotor centrífugo.
La invención se describe a continuación con
referencia al dibujo que se acompañan, en el que:
La figura 1 ilustra un dispositivo de separación
de acuerdo con la invención, montado sobre un contenedor que
contiene líquido que debe tratarse en el dispositivo de
separación.
La figura 2 ilustra el mismo dispositivo de
separación que la figura 1, pero con ciertas partes del mismo
mostradas en sección.
La figura 3 muestra parte del dispositivo de
separación de la figura 2 a una escala ampliada, y
Las figuras 4 y 5 muestran secciones a lo largo
de las líneas A-A y B-B,
respectivamente, en la figura 3.
Las figuras 1 y 2 muestran un contenedor 1 que
contiene líquido, que puede estar destinado para uso como un
refrigerante en máquinas herramientas para tornear o cortar piezas
metálicas. Tal líquido puede estar basado en agua, y se deteriora
después del uso por pequeñas cantidades de aceite. El refrigerante
usado está destinado para entrar en el contenedor 1 a través de una
entrada 2 y el refrigerante limpio está destinado para abandonar el
contenedor a través de una salida 3 para ser reutilizado para
refrigeración de piezas. Mientras el refrigerante está presente en
el contenedor 1 forma un cuerpo líquido 4, en el que está recogido
dicho aceite deteriorado en una superficie fina en la parte
superior del cuerpo líquido 4.
El contenedor 1 tiene una pared de limitación
superior horizontal 5 que tiene una abertura 6, a través de la cual
se extiende un dispositivo de separación de acuerdo con la invención
desde arriba y hacia abajo dentro del contenedor. El dispositivo de
separación, que forma una unidad de
auto-sustentación montada sobre el contenedor 1,
incluye una carcasa 7, que está suspendida desde la pared de
limitación superior 5 del contenedor a través de un dispositivo de
suspensión flexible 8. Solamente una de las tres partes diferentes
del dispositivo de suspensión 8 se muestra en el dibujo. Además, el
dispositivo de separación incluye un motor 9, que está fijado a la
parte superior de la carcasa 7 y un rotor centrífugo 10 (figura 2)
suspendido desde el motor y rodeado por la carcasa 7. El motor está
adaptado para accionar el rotor centrífugo 10 alrededor de un eje de
rotación vertical R.
El dispositivo de separación incluye un
contenedor colector 11, que está soportado por la carcasa 7 dentro
del contenedor 1 de tal manera que está rodeado por el cuerpo
líquido 4. El contenedor colector 11 incluye una placa de fondo 12,
una pared circundante en forma de un fuelle 13 circular en la
sección transversal y fijada en su parte inferior a la placa de
fondo 12, y un flotador anular 14, que está fijado a la parte
superior del fuelle 13. El flotador 14 está adaptado para flotar
sobre el cuerpo líquido 4 y formar un miembro de salida de
rebosadero, sobre el que puede fluir una capa superficial del cuerpo
líquido 4 dentro del contenedor colector 11. El lado superior del
flotador tiene varios recesos o muescas radiales, a través de los
cuales el líquido puede fluir dentro del contenedor colector
distribuido de una manera uniforme alrededor de todo el flotador.
Las muescas dan al flotador una estabilidad, de manera que se mueve
en la misma extensión verticalmente alrededor de toda su
circunferencia.
La figura 2 muestra que el contenedor colector
11 delimita una cámara colectora 15 para una mezcla de líquido que
entra allí a través del miembro de salida de rebosadero (el
flotador) 14. La mezcla de líquido consta principalmente de
refrigerante, que es relativamente pesado, y de una pequeña cantidad
de aceite, que es relativamente ligero. Además, la figura 2 muestra
que la placa inferior 12 del contenedor colector está soportada por
una carcasa 7 por medio de un manguito 16.
En su parte inferior, el rotor centrífugo 10
lleva un miembro de bombeo tubular 17 ligeramente cónico, que se
extiende hacia abajo dentro de la cámara colectora 15. El miembro de
bombeo 17, que está fijado en el rotor centrífugo 10 por medio de
un anillo de bloqueo 18, está rodeado por una pared no giratoria 19
substancialmente cilíndrica, que está soportado por la carcasa 7 y
se extiende desde una zona por encima del cuerpo líquido 4 hacia
abajo dentro de la cámara colectora 15. En su parte inferior, la
pared 19 lleva un dispositivo de sellado 20 adaptado para sellar
contra la parte más baja del miembro de bombeo 17, de manera que la
mezcla de líquido presente en la cámara colectora 15 no entra en
contacto con el lado exterior del miembro de bombeo 17. El
dispositivo de sellado 20 se describe en detalle a continuación con
referencia a la figura 3.
El rotor centrífugo 20 puede ser de un tipo
convencional y, por lo tanto, no se describe en detalle. Para una
descripción más detallada del rotor centrífugo de un tipo adecuado
se hace referencia, por ejemplo, al documento EP 312 233 B1, EP 312
279 B1, WO 96/33021, WO 96/33022, SE 78 495 C y EP 164 866 A1.
El rotor centrífugo 10 tiene una cámara de
entrada 21, que se comunica a través de un canal 22 con una cámara
de separación 23. Además, el rotor centrífugo 10 tiene una primera
salida 24 para un líquido relativamente ligero separado, en este
caso refrigerante a base de agua. La carcasa 7 tiene una primera
salida 26 adaptada para recibir aceite separado que abandona el
rotor centrífugo a través de su salida 24 y una segunda salida 27
adaptada para recibir refrigerante separado que abandona el rotor
centrífugo a través de su salida 25.
El aceite separado es conducido, por lo tanto, a
través de la salida 26 hasta un recipiente adecuado, mientras que
el refrigerante separado es conducido a través de espacios en la
carcasa 7 de retorno al cuerpo líquido 4. Por lo tanto, la carcasa
7 está formado de tal manera que el refrigerante separado es
conducido sobre el lado exterior de la pared estacionaria 19, que
rodea el miembro de bombeo 17, hacia abajo hasta y a través del
manguito 16 mencionado anteriormente. Como se puede ver a partir de
la figura 2, dentro de la carcasa 7 está delimitada una cámara de
retorno 28, en la que el refrigerante limpio retornado forma un
cuerpo líquido, cuya superficie de líquido libre durante el
funcionamiento del dispositivo de separación estará presente
ligeramente por encima de la superficie de líquido del cuerpo
líquido 4.
La figura 3 muestra a una escala ampliada con
respecto a la figura 2 el contenedor colector, 11 y el dispositivo
de sellado 20. Como se puede ver, el dispositivo de sellado incluye
un miembro de sellado axialmente móvil 29. Este está adaptado por
medio de un manguito formado en la parte superior para sellar contra
el lado interior de la pared cilíndrica estacionaria 19 y por medio
de una parte inferior anular para sellar contra el miembro de
bombeo giratorio 17. Un muelle helicoidal 30 que descansa sobre
aletas 31 está adaptado para presionar el miembro de sellado 29
hacia arriba con referencia a la figura 3 para sellar contra el
miembro de bombeo 17. Por lo tanto, para esta finalidad el miembro
de bombeo lleva en su parte más baja un miembro de sellado 32
giratorio con el mismo. Los miembros de sellado 29 y 32 se apoyan a
tope entre sí a través de superficies de sellado dirigidas
axialmente unas hacia las otras.
Dichas aletas 31 están conectadas con la placa
inferior 12 y están destinadas, aparte de soportar el muelle 30,
para contrarrestar la rotación de líquido en el contenedor colector
15 en la zona de la parte inferior del miembro de bombeo 17. Como
se puede ver, al menos una de las aletas 31 se extiende todo el
recorrido hasta el orificio de entrada del miembro de bombeo en la
zona del miembro de sellado 32.
La figura 4 muestra una sección a través del
miembro de bombeo 17 a lo largo de la línea 1-A en
la figura 3. Como se puede ver, el miembro de bombeo 17 tiene tres
aletas internas 33 que se extienden axial y radialmente, destinadas
para el arrastre de líquido en la rotación del miembro de
bombeo.
La figura 5 muestra una sección a través de la
carcasa 7 a lo largo de la línea B-B en la figura 3.
Como se puede ver, incluso el lado exterior de la carcasa 7 tiene
tres aletas 34 que se extienden tanto radial como también
axialmente. Las aletas 34 tienen, lo mismo que las aletas 31, una
función de contrarrestar la rotación de líquido en la cámara
colectora 15.
El dispositivo de separación de acuerdo con la
invención funciona de la siguiente manera.
El flotador 14 está formado de tal manera que,
mientras no esté presente líquido en el contenedor colector 11,
puede flotar sobre el cuerpo líquido 4, pero solamente a un nivel
tal que una capa superficial del cuerpo líquido 4 fluye sobre el
flotador 14 y dentro del contenedor colector 11. Cuando la
superficie de líquido en el contenedor colector 11 se aproxima al
flotador 14, el flotador es activado también por el líquido en el
contenedor colector 11. Luego, el flotador 14 es elevado hasta un
nivel tal que bloquea adicionalmente el flujo de entrada de líquido
dentro del contenedor colector 11. Esto se produce antes de que la
superficie de líquido en el contenedor colector 11 haya alcanzado
el mismo nivel que la superficie de líquido en el contenedor
circundante 1.
Cuando el motor 9 es puesto en marcha para
accionar el rotor centrífugo 10 y el miembro de bombeo 17 está
conectado con el mismo alrededor del eje de rotación R, se bombea
líquido desde el contenedor colector 11 hacia arriba a través del
miembro de bombeo 17 y dentro del rotor centrífugo 10. La superficie
del líquido descenderá entonces en el contenedor colector 11, por
lo que también el flotador 17 descenderá un poco, y fluirá líquido
nuevo dentro del contenedor colector 11 desde la capa superficial
del cuerpo líquido 4. Si se bombea un flujo uniforme de líquido
fuera del contenedor colector 11, la superficie de líquido allí será
ajustada hasta un cierto nivel, como se puede ver a partir de las
figuras 2 y 3, y la misma cantidad de líquido fluirá hacia dentro a
través del flotador 14 como hacia fuera a través del miembro de
bombeo 17.
En el miembro de bombeo 17 se formará una
superficie de líquido substancialmente cilíndrica, como se ilustra
en la figura 2, que se extiende todo el trayecto desde la parte
inferior del miembro de bombeo hasta la cámara de entrada 21 del
rotor centrífugo. En el cuerpo de líquido, que se forma de esta
manera en el miembro de bombeo 17 y que es arrastrado en su
rotación por las aletas 33 (ver la figura 4), el líquido fluye
axialmente hacia arriba como se ilustra por medio de flechas en las
figuras 2 y 3. En el centro del miembro de bombeo 17 se deja un
espacio relleno de aire que, si se desea, se puede comunicar con un
aire que rodea el miembro de bombeo 17. Para esta finalidad, el
miembro de bombeo 17 puede llevar un tubo pequeño, que se extiende
desde el centro del miembro de bombeo radialmente hacia fuera hasta
el lado exterior del miembro de bombeo. Un tubo de este tipo se
indica por líneas de puntos en la figura 2 en la parte superior del
miembro de bombeo 17.
El líquido que entra en la cámara de entrada 21
del rotor centrífugo 10 a través del miembro de bombeo 17 es
conducido desde allí a través del canal de entrada 22 dentro de la
cámara de separación 23. En esta cámara está dispuesto un con
junto de discos de separación cónicos que forman entre sí espacios
de separación finos. En los espacios de separación, las gotas
pequeñas de aceite suspendidas en el refrigerante son separadas al
ser forzadas por la fuerza centrífuga para mover hacia abajo el eje
de rotación del rotor centrífugo y hacia fuera a través de la
salida 24. El refrigerante escapado desde el aceite fluye en primer
lugar en una dirección desde el eje de rotación del rotor
centrífugo hacia fuera de dichos espacios de separación y luego a
través de uno o más canales colectores de retorno hacia el eje de
rotación hasta la salida del rotor centrífugo 25 para el
refrigerante limpio.
Por lo tanto, mientras el aceite separado es
conducido a través de la salida 26 en la carcasa 7 hasta un
recipiente particular, el refrigerante limpio es conducido a través
de la salida 27 de retorno al cuerpo líquido 4 en el contenedor 1.
Por lo tanto, el refrigerante es conducido desde la salida 27 hasta
la cámara de retorno 28 y desde allí a través del tubo 16 dentro
del cuerpo líquido 4.
Puesto que la cantidad de aceite separado desde
el refrigerante es extremadamente pequeña, es retornado al cuerpo
líquido 4 un flujo de líquido que es substancialmente de la misma
magnitud que el flujo que pasa a través del flotador 14 dentro del
contenedor colector 11. Se produce una cierta diferencia con
respecto a los niveles entre las superficies de líquido en la
cámara de retorno 28 y en el contenedor 1 circundante,
respectivamente, como se ilustra en las figuras 2 y 3.
Además, como se ilustra en las figuras 2 y 3, se
forman en la zona del flotador 14 dos superficies de líquido
particulares inmediatamente dentro y fuera, respectivamente, del
fuelle 13. Estas superficies de líquido se forman debido al aire
que ha sido encerrado sobre el lado inferior del flotador tanto
dentro como fuera del contenedor colector 11. Debería mencionarse
que la sobrepresión en el aire atrapado de esta manera contribuye a
la capacidad de flotación del flotador.
Como se puede comprender, el flotador 14 adapta
su posición a la cantidad de líquido presente en el contenedor 1,
mientras que la placa inferior 12 se mantiene en un nivel
inalterado. Además, se puede comprender que la capacidad de bombeo
del miembro de bombeo 17 se incrementa de forma automática, si la
capacidad de separación del rotor centrífugo se incrementa a través
del aumento de su velocidad de rotación. Después de tal incremento
de la capacidad de bombeo, se incrementa de forma automática el
flujo de entrada de líquido en el contenedor colector 11 desde el
cuerpo de líquido 4.
El contenedor colector 11 no tiene que ser
llevado necesariamente por la carcasa 7, que rodea el rotor
centrífugo 10 y el miembro de bombeo 17. De una manera alternativa,
puede estar soportado por el contenedor 11, por ejemplo,
descansando sobre su fondo. Además, la pared estacionaria 19, que
rodea el miembro de bombeo 17 y que soporta parte del dispositivo
de sellado 20, no tiene que ser llevado por la carcasa 7. Incluso la
pared 19 puede ser llevada de una manera alternativa por el
contenedor 1. No obstante, la disposición mostrada en el dibujo es
ventajosa por varias razones. Por lo tanto, para la función del
dispositivo de sellado 20 es ventajoso que ambos miembros de
sellado 29 y 32 en cooperación sean llevados por uno y el mismo
dispositivo de suspensión. Puesto que un dispositivo de suspensión
para el rotor centrífugo giratorio 10 debería ser flexible y, por
lo tanto, la parte giratoria del dispositivo de sellado 20 es
suspendida de forma giratoria, es decir, que la parte no giratoria
del dispositivo de sellado debería estar suspendida de forma
flexible. Además, puesto que la pared no giratoria 19 alrededor del
miembro de bombeo 17 está suspendida con preferencia de una manera
flexible, es también ventajoso que el contenedor colector 11 esté
suspendido de una manera flexible desde el mismo dispositivo de
suspensión. De esta manera, por ejemplo, la pared 19 u otros
miembros conectados con ella se pueden utilizar para guiar los
movimientos verticales del flotador 14. En la disposición mostrada,
las alertas 34 (ver la figura 5) se utilizan para tal guía.
Claims (19)
1. Un método para eliminar de un cuerpo líquido
(4) de una mezcla de líquido, que forma una capa de la superficie
sobre el cuerpo líquido, y separar esta mezcla de líquido en un
líquido relativamente ligero y un líquido relativamente pesado,
haciendo en primer lugar que la mezcla de líquido fluya desde el
cuerpo líquido (4) sobre un miembro de salida de rebosadero (14)
hasta una cámara colectora (15) y luego sea bombeada desde allí en
un separador centrífugo, caracterizado porque la mezcla de
líquido es bombeada desde la cámara colectora (15) hacia arriba y
hasta un rotor centrífugo giratorio (10), incluido en dicho
separador centrífugo, por medio de un miembro de bombeo (17) que
está conectado con el rotor centrífugo (10) y que es giratorio con
él y que se extiende hacia abajo en la mezcla de líquido en la
cámara colectora (15).
2. Un método de acuerdo con la reivindicación 1,
en el que el miembro de salida de rebosadero (14) se mantiene
flotando sobre dicho cuerpo líquido (4) y/o la mezcla de líquido
presente en la cámara colectora (15).
3. Un método de acuerdo con la reivindicación 1
ó 2, en el que el miembro de salida de rebosadero (14) se mantiene
móvil verticalmente con respecto a dicho miembro de bombeo (17), y
se provoca que la mezcla de líquido fluya desde el cuerpo líquido
(4) hasta la cámara colectora (15) en la misma cantidad de flujo que
la mezcla de líquido es bombeada por medio del miembro de bombeo
(17) hasta el rotor centrífugo (10) correspondiente.
4. Un método de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 3, en el que la mezcla de líquido es
conducida a la cámara colectora (15) alrededor de toda la
circunferencia del miembro de bombeo (17).
5. Un método de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones anteriores, en el que la mezcla de líquido es
bombeada hacia arriba a través del miembro de bombeo giratorio (17)
desde la cámara colectora (15) hasta el rotor centrífugo (10),
mientras que la mezcla de líquido todavía en la cámara colectora
(15) se mantiene separada de contacto con el lado exterior de al
menos parte del miembro de bombeo (17) por medio de un dispositivo
de sellado (20).
6. Un método de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones anteriores, en el que el líquido relativamente
pesado separado en el rotor centrífugo (10) es retornado a dicho
cuerpo líquido (4) a un nivel más bajo que dicha capa de la
superficie del mismo.
7. Un método de acuerdo con la reivindicación 6,
en el que el líquido pesado separado es conducido de retorno al
cuerpo líquido (4) a través de un paso (28, 16) que se extiende a
través de la cámara colectora (15).
8. Un dispositivo para retirar de un cuerpo
líquido (4) una mezcla de líquido, que forma una capa de la
superficie sobre el cuerpo líquido, y para separar esta mezcla de
líquido en un líquido relativamente ligero y un líquido
relativamente pesado, incluyendo dicho dispositivo:
- -
- un miembro de salida de rebosadero (14) móvil verticalmente adaptado para ser rebosado por la mezcla de líquido desde la capa de la superficie de dicho cuerpo de líquido (4),
- -
- un contenedor colector (11) adaptado para recibir la mezcla de líquido que ha rebosado sobre el miembro de salida de rebosadero (14), y
- -
- un separador centrífugo adaptado para recibir la mezcla de líquido desde el contenedor colector (11) y para separarlo en dicho líquido relativamente ligero y dicho líquido relativamente pesado,
caracterizado porque
- -
- el separador centrífugo incluye un rotor centrífugo (10), que está conectado con un dispositivo de bombeo adaptado para extenderse desde arriba y desde abajo en la mezcla de líquido presente en dicho contenedor colector (11),
- -
- porque el separador centrífugo incluye, además, un dispositivo de accionamiento, que está adaptado para accionar el rotor centrífugo (10) así como el dispositivo de bombeo conectado con el mismo, y
- -
- porque el dispositivo de bombeo está adaptado para bombear la mezcla de líquido hasta y dentro del rotor centrífugo (10).
9. Un dispositivo de acuerdo con la
reivindicación 8, en el que el dispositivo de bombeo incluye un
miembro de bombeo (17), que está conectado con el rotor centrífugo
(10) y que es giratorio con el mismo alrededor de un eje de
rotación R común para el miembro de bombeo y el rotor
centrífugo.
10. Un dispositivo de acuerdo con la
reivindicación 9, en el que el miembro de bombeo (17) es tubular y
tiene un canal de bombeo central para bombear la mezcla de líquido
desde el contenedor colector (11) hasta el rotor central (10).
11. Un dispositivo de acuerdo con la
reivindicación 9 ó 10, en el que el rotor centrífugo (10) y el
miembro de bombeo (17) son giratorios alrededor de un eje de
rotación R substancialmente vertical.
12. Un dispositivo de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones 9 a 11, en el que el miembro de bombeo (17)
está rodeado por una pared (19) no giratoria, que está adaptada para
extenderse desde arriba y desde abajo en la mezcla de líquido
presente en el contenedor colector (11) y un dispositivo de sellado
(20) está adaptado para sellar entre la pared (19) no giratoria y
el miembro de bombeo giratorio (17), de manera que se previene que
la mezcla de líquido se mueva hacia arriba sobre el lado exterior
del miembro de bombeo (17) como consecuencia de su rotación.
13. Un dispositivo de acuerdo con la
reivindicación 12, en el que el rotor centrífugo (10) está
suspendido desde un dispositivo de suspensión flexible (8) y la
pared no giratoria (19) está suspendida desde el mismo dispositivo
de suspensión flexible (8) para evitar movimientos pendulares
relativos entre la pared no giratoria (19) y el miembro de bombeo
giratorio (17) durante el funcionamiento del rotor centrífugo
(10).
14. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
12 ó 13, en el que el dispositivo de sellado (20) comprende un
miembro de sellado anular (29) móvil axialmente y medios (30)
adaptados para aplicar una fuerza de sellado axial entre la pared
no giratoria (19) y el miembro de bombeo giratorio (17).
15. Un dispositivo de acuerdo con la
reivindicación 14, en el que el miembro de sellado anular (29) es no
giratorio y está adaptado para ser presionado axialmente contra el
miembro de bombeo giratorio (17).
16. Un dispositivo de acuerdo con la
reivindicación 15, en el que el miembro de bombeo (17) es tubular y
el miembro de sellado no giratorio (29) está adaptado para ser
presionado contra una superficie extrema del miembro de bombeo
giratorio (17).
17. Un dispositivo de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones 12 a 16, en el que el contenedor colector
(11) está suspendido desde la pared no giratoria (19).
18. Un dispositivo de acuerdo con la
reivindicación 17, en el que el rotor centrífugo (10) está rodeado
por una carcasa (7), que delimita espacios (27) para recibir
líquido relativamente pesado separado y conducirlo a través de un
paso (28, 16) que se extiende a través del contenedor colector (11)
hasta dicho cuerpo de líquido (4).
19. Un dispositivo de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 8 a 18, en el que unos miembros
(31), por ejemplo aletas, están dispuestos en el contenedor colector
(11) para contrarrestar la rotación del líquido allí.
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